Изменение напряжения трансформатора.
2018-01-21
1026
Это арифметическая разность между вторичными напряжениями трансформатора при холостом ходе и при номинальном токе нагрузки Uxx – Uн, когда первичное напряжение постоянно и равно номинальному, а частота тока также постоянна и равна номинальной, т.е. U1 = const = Uн, а f1 = const = fн. Это важная эксплуатационная характеристика трансформатора.(см. рис.)
Внешние характеристики трансформатора U2 = ƒ(I2) при U1 = const и ƒ = const.
Внешней характеристикой трансформатора называется зависимость U2 = ƒ(I2) при U1 = const и cosφ2 = const. ΔU – падение напряжения.
Согласно определению, изменение ΔU в относительных единицах:
Обычно ΔU вычисляют в процентах и выражают через Uка% и Uкr%, причем в первом приближении ΔU% » Uка%× сosφ2 + Uкr% × sinφ2 (15-14).
На рис. 15-5 построен график зависимости ΔU% = ƒ(φ2) при I = Iн применительно к некоторому примеру
Рис. 15-5. Зависимость изменения напряжения от характера нагрузки.
На рис. 15-5 правый верхний квадрант соответствует смешанной активно-индуктивной нагрузке, а левый нижний – активно-емкостной нагрузке. При активно-индуктивной нагрузке вторичное напряжение U2 падает (ΔU > 0), а при активно-емкостной нагрузке – при достаточно большом угле сдвига фаз – оно повышается (ΔU
Источник
ИЗМЕНЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА. ВЫВОД РАСЧЕТНОЙ ФОРМУЛЫ
Изменением напряжения ΔU трансформатора называется арифметическая разность между номинальным вторичным напряжением ( U 2ном и вторичным напряжением U 2, которое получается (устанавливается) на зажимах вторичной обмотки при нагрузке трансформатора и заданном коэффициенте мощности нагрузки cosφ 2.
Номинальным вторичным напряжением U 2ном силового трансформатора называется вторичное напряжение, определенное по коэффициенту трансформации К без учета падений напряжения от тока холостого хода. Практически это будет вторичное напряжение при холостом ходе
Изменение вторичного напряжения обычно выражается в процентах по отношению к номинальному вторичному напряжению U 2ном
Изменение напряжения происходит вследствие наличия активных и реактивных падений напряжений в первичной и вторичной обмотках трансформатора.
Для вывода формулы изменения напряжения используется векторная диаграмма приведенного трансформатора (рис. 6.1) для случая индуктивной нагрузки. При построении этой диаграммы предполагается, что вторичная обмотка приведена к первичной и ток холостого хода равен нулю.
Треугольник короткого замыкания ABC необходимо перестроить таким образом, чтобы один из катетов нового треугольника являлся бы продолжением вектора U 2. Для этого на гипотенузе АС, как на диаметре, описывается полуокружность и строится треугольник ACD (рис. 6.2).
Отрезки CD и AD выразим в % от вектора первичного напряжения U 1 и полученные значения обозначим через m и n (соответственно)
Из прямоугольного треугольника ADО ( см рис. 6.1)
AО 2 = OD 2 + AD 2 = (ОС + CD) 2 + AD 2
Рис. 6.1. Векторная диаграмма приведенного трансформатора, поясняющая вывод формулы изменения напряжения
Рис. 6.2.Треугольник короткого замыкания, перестроенный для вывода формулы изменения напряжения
или, выразив отрезки через соответствующие векторы,
Источник
Рис. 1 Изменения напряжения по [2]
В зависимости от х арактера изменения напряжения в стандарте [2] предусмотрена различная периодичность контроля качества электрической энергии в электрических сетях. При установившемся характере изменения напряжения контроль проводят не менее двух раз в год, а при другом характере (быстроизменяющемся, колеблющемся или переходном) – не менее 1 раза в 2 года.
2. Выра женное в процентах отношение раз ности между напряжением U 2 , установившимся после окончания процесса изменения напряжения, и напряжением U 1 в начале процесса:
Значение Δ U при изменении нагрузки электрической машины от номинальной до нулевой (или обратно), вычисленное относительно номинального значения напряжения, называется номинальным и регламентируется стандартами на соответствующие виды и типы электрических машин [3].
Ограничение номинального изменения напряжения для электрических машин вызвано необходимостью исключения чрезмерных колебаний напряжения у потребителей, перегрузки обмоток возбуждения или повреждение междувитковой изоляции обмоток. Номинальное изменение напряжения машин постоянного тока и синхронных машин без системы автоматического регулирования возбуждения не должно превышать ±20% U ном, причем у машин постоянного тока оно должно быть не меньше 2,0% U ном.
Для электрических машин с системой автоматического регулирования возбуждения вместо термина изменение напряжения (во втором значении), используют термин установившееся отклонение напряжения.
С точки зрения электромагнитной совместимости [1] изменение напряжения рассматривается как помеха, воздействующая на техническое средство.
1. ГОСТ Р 51317.4.11-99 (МЭК 61000-4-11-94). Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний.
2. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
3. ГОСТ 4.409-85 Электроагрегаты и передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания.
4. ГОСТ 4.167-85 Машины электрические вращающиеся крупные свыше 355 габарита. Номенклатура показателей
5. ГОСТ 183—74. Машины электрические вращающиеся . Общие технические условия (не действует на территории РФ. см. [6]).
6. ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1-2004) . Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и характеристики.
7. ГОСТ 23875-88 Качество электрической энергии . Термины и определения [1] .
8 . Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. Л.: Энергоатомиздат, 1984
9. Захаров О.Г. Испытатель электрических машин, аппаратов и приборов. М.6 Высшая школа, 1982.
10. Захаров О.Г. Настройка аппаратуры и систем судовой электроавтоматики. 2-е издание. Л.: Судостроение, 1982.
11. Захаров О.Г. Словарь-справочник по настройке судового электрооборудования. Л.: Судостроение, 1987,
[1] Стандарт не распространяется на электрическую энергию внутри приемников электрической энергии
Источник